المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

الرياضيات
عدد المواضيع في هذا القسم 9761 موضوعاً
تاريخ الرياضيات
الرياضيات المتقطعة
الجبر
الهندسة
المعادلات التفاضلية و التكاملية
التحليل
علماء الرياضيات

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر المرجع الالكتروني للمعلوماتية
{افان مات او قتل انقلبتم على اعقابكم}
2024-11-24
العبرة من السابقين
2024-11-24
تدارك الذنوب
2024-11-24
الإصرار على الذنب
2024-11-24
معنى قوله تعالى زين للناس حب الشهوات من النساء
2024-11-24
مسألتان في طلب المغفرة من الله
2024-11-24

موقف كينز من النقود في ضوء النظرية العامة للنظم والاستخدام والفائدة والنقود
4-9-2020
Intrinsic Semiconductors
14-5-2020
أسس تغذية الدواجن
21-4-2016
Pronouns
2023-03-06
تحرير الخبر الخارجي
2023-05-25
المفهوم الليبرالي للخبر
29-12-2022

A history of the Burnside problem  
  
795   01:31 صباحاً   date: 11-10-2015
Author : J J Tobin
Book or Source : On groups with exponent 4, Thesis
Page and Part : ...


Read More
Date: 12-10-2015 1829
Date: 11-10-2015 1392
Date: 12-10-2015 899

Some definitions

  1. A Group G is said to be periodic if for all g ∈ G there exists n ∈ N with gn = 1.
    (Note that the number n may depend on the element g.)
  2. A Group G is said to be periodic of bounded exponent if there exists n ∈ N with gn = 1 for all g ∈ G. The minimal such n is called the exponent of G.


It is clear that any finite group is periodic. In his 1902 paper, Burnside [1] introduced what he termed "a still undetermined point" in the theory of groups:

General Burnside Problem: 
Is a finitely generated periodic group necessarily finite?

Burnside immediately suggested the "easier" question:

Burnside Problem: 
Is a finitely generated periodic group of bounded exponent necessarily finite?≅

Definition 
Let Fm denote the free group of rank m. For a fixed n let Fmn denote the subgroup of Fm generated by gn for g ∈ G
Then Fmn is a normal subgroup of Fm(it is even an invariant subgroup), and we define the Burnside Group B(mn) to be the factor group FmFmn .

Burnside showed a number of results in his 1902 paper;

  1. B(1, nDescription: iso Cn
  2. B(m, 2) is an elementary abelian group of order 2n (a direct product of n copies of C2)
  3. B(m, 3) is finite of order ≤ 32m-1
  4. B(2, 4) is finite of order ≤ 212. (in fact Burnside claimed equality)


Burnside and Schur made early progress on the problems in two papers, which confirmed that the problem would certainly not be straightforward:

Theorem (Burnside, 1905 [2]) 
A finitely generated linear group which is finite dimensional and has finite exponent is finite i.e. any subgroup of GL(n,C) with bounded exponent is finite.

Theorem (Schur, 1911 [3]) 
Every finitely generated periodic subgroup of GL(n,C) is finite.

These results imply that any counterexample to the Burnside Problems will have to be difficult, i.e. not expressible in terms of the well-known linear groups. After this initial flurry of results, no more progress was made on the Problems until the early 1930's, when the topic was resurrected by the suggestion of a variant on the original problem:

Restricted Burnside Problem: 
Are there only finitely many finite m-generator groups of exponent n?

If the Restricted Burnside Problem has a positive solution for some mn then we may factor B(mn) by the intersection of all subgroups of finite index to obtain B0(m,n), the universal finite m-generator group of exponent n having all other finite m-generator groups of exponent n as homomorphic images.

Note that if B(m,n) is finite then B0(m,n) = B(m,n).

Despite this formulation having been present on the seminar circuit in the 1930's, it was not until 1940 that the first paper, by Grün [6], appeared specifically addressing the RBP, and not until 1950 that the term "Restricted Burnside Problem" was coined by Magnus [7].

1933

Levi, Van der Waerden [4] (independently) showed that B(m, 3) has order 3cc = m + mC2 + mC3 and is a metabelian group of nilpotency class 3.

1940

Sanov [5] proved that B(m, 4) is finite.

1954

Tobin [8] showed that B(2, 4) has order 212, and gave a presentation.

1955

Kostrikin[9] established that B0(2, 5) exists.

1956

Higman[10] proved that B0(m, 5) exists.

P Hall and G Higman [11] showed that B0(m, 6) exists and has order 2a3b where a = 1 + (m - 1)3c , b = 1 + (m - 1)2m , c = m + mC2 + mC3 and is hence soluble of derived length 3.

1958

Marshall Hall Jr. [12] proved that B(m, 6) is finite, a contribution which was described as a "heroic piece of calculation" by one reviewer.

Kostrikin[13] showed that B0(mp) exists for all p prime.

The 1956 Hall-Higman paper contains a remarkable reduction theorem for the Restricted Burnside Problem:

Theorem (Hall-Higman, 1956 [11]) 
Suppose that n = p1k1. ... .prkr with p1, ... , pr distinct primes.
Assume
 

  1. The RBP holds for groups of exponent piki,
  2. There are finitely many finite simple groups of exponent n,
  3. The outer automorphism group Out(G) = Aut(G)/Inn(Gis soluble for any finite simple group of exponent n.

Then the RBP holds for groups of exponent n.

(Note that iii. above is the so-called Schreier Conjecture)

Now (moving ahead), the classification of finite simple groups in the 1980's shows that ii. and iii. hold. Even earlier it was known for n odd by Feit-Thompson (the "odd-order paper" of 1962), and at the time of publication must have been a reasonable conjecture.

Consequently, to prove that B0(m,n) exists for all mn we need only (!) show that B0(mpk) exists for all m and prime powers pk. Kostrikin had "shown" that B0(mp) exists.

1959

Turning back to the original Burnside Problems, Novikov announced that B(mn) is infinite for n odd, n > 71. Novikov published a collection of ideas and theorems [14], but no definitive proof was forthcoming. John Britton suspected Novikov's proof was wrong and he began to work on the problem.

1964

Golod and Shafarevich [15] provided a counter-example to the General Burnside Problem -- an infinite, finitely generated, periodic group.

1968

S I Adian, P S Novikov [16] proved that B(mn) is infinite for n odd, n ≥ 4381 with an epic combinatorial proof based upon Novikov's earlier efforts.

This saddened Britton since he was close to publishing himself, but he continued and finished in 1970. His paper was published in 1973, but Adian discovered that it was wrong. There was not a single error in any lemma. However in order to apply them simultaneously the inequalities needed to make their hypotheses valid were inconsistent. Britton never really recovered, and this was to be the last major research paper he published.

1975

S I Adian [17] proved that B(mn) is infinite if n odd, n > 665, improving the Adian-Novikov result of 1968.

1982

Ol'shanskii showed that given p a prime, p > 1075, then there is an infinite group , every proper subgroup of which is cyclic of order p. (This is called the Tarski Monster)

1992

S V Ivanov proved that B(mn ) is infinite for m > 1 and n ≥ 248.

1994

Zelmanov was awarded a Fields medal for his positive solution of the Restricted Burnside Problem.

1996

I G Lysenok proved that B(mn) is infinite for m > 2 and n even ≥ 213.

 


It is still an open question whether B(2, 5) is finite or not.

W Burnside, On an unsettled question in the theory of discontinuous groups, Quart.J.Math33 (1902), 230-238.

___________________________________________________________

  1. W Burnside, On criteria for the finiteness of the order of a group of linear substitutions, Proc.London Math. Soc. (2) 3 (1905), 435-440.
  2. I Schur, Über Gruppen periodischer substitutionen, Sitzungsber. Preuss. Akad. Wiss. (1911), 619-627.
  3. F Levi / B L Van der Waerden, Über eine besonderen Klasse von Gruppen, Abh. Math. Sem. Hamburg. Univ. 9 (1933), 154-156 / Math. Zeit 32 (1930), 315-318.
  4. I N Sanov, Solution of Burnside's problem for n = 4, Leningrad State University Annals (Uchenyi Zapiski) Math. Ser. 10 (1940),166-170 (Russian).
  5. O Grün, Zusammenhang zwischen Potenzbildung und Kommutatorbildung, J.f.d. reine u. angew.Math. 182 (1940), 158-177.
  6. W Magnus, A connection between the Baker-Hausdorff formula and a problem of Burnside, Ann of Math. 52 (1950), 111-126; Errata, Ann. Of Math. 57 (1953), 606.
  7. J J Tobin, On groups with exponent 4, Thesis , University of Manchester (1954).
  8. A I Kostrikin, Lösung des abgeschwächten Burnsideschen Problems für den Exponenten 5. Izv. Akad. Nauk SSSR, Ser. Mat. 19, No. 3 (1955), 233-244 .
  9. G Higman, On finite groups of exponent five, Proc. Cambridge Philos. Soc. 52 (1956), 381-390.
  10. P Hall, P and G Higman, On the p-length of p-soluble groups and reduction theorems for Burnside's Problem, Proc. London Math. Soc. (3) 6 (1956), 1-42
  11. M Hall Jr., Solution of the Burnside Problem for Exponent Six, Illinois J. of Math. 2 (1958), 764-786.
  12. A I Kotsrikin, The Burnside Problem, Izv. Akad. Nauk. SSSR. Ser. Math. 23, (1958) 3-34 (Russian). American Math. Soc. Translations (2) 36 (1964), 63-99.
  13. P S Novikov, On periodic groups, Dokl. Akad. Nauk SSSR Ser. Mat27 (1959), 749-752.
  14. E S Golod, On nil algebras and finitely residual groups, Izv. Akad. Nauk SSSR. Ser. Mat. 1975, (1964), 273-276.
  15. S I Adjan and P S Novikov, On infinite periodic groups I, II, III, Izv. Akad. Nauk SSSR. Ser. Mat. 32 (1968), 212-244; 251-524; 709-731.
  16. S I Adjan, The Burnside problems and identities in groups, (Moscow, 1975). [Translated from the Russian by J Lennox and J Wiegold (Berlin, 1979).]



الجبر أحد الفروع الرئيسية في الرياضيات، حيث إن التمكن من الرياضيات يعتمد على الفهم السليم للجبر. ويستخدم المهندسون والعلماء الجبر يومياً، وتعول المشاريع التجارية والصناعية على الجبر لحل الكثير من المعضلات التي تتعرض لها. ونظراً لأهمية الجبر في الحياة العصرية فإنه يدرّس في المدارس والجامعات في جميع أنحاء العالم. ويُعجب الكثير من الدارسين للجبر بقدرته وفائدته الكبيرتين، إذ باستخدام الجبر يمكن للمرء أن يحل كثيرًا من المسائل التي يتعذر حلها باستخدام الحساب فقط.وجاء اسمه من كتاب عالم الرياضيات والفلك والرحالة محمد بن موسى الخورازمي.


يعتبر علم المثلثات Trigonometry علماً عربياً ، فرياضيو العرب فضلوا علم المثلثات عن علم الفلك كأنهما علمين متداخلين ، ونظموه تنظيماً فيه لكثير من الدقة ، وقد كان اليونان يستعملون وتر CORDE ضعف القوسي قياس الزوايا ، فاستعاض رياضيو العرب عن الوتر بالجيب SINUS فأنت هذه الاستعاضة إلى تسهيل كثير من الاعمال الرياضية.

تعتبر المعادلات التفاضلية خير وسيلة لوصف معظم المـسائل الهندسـية والرياضـية والعلمية على حد سواء، إذ يتضح ذلك جليا في وصف عمليات انتقال الحرارة، جريان الموائـع، الحركة الموجية، الدوائر الإلكترونية فضلاً عن استخدامها في مسائل الهياكل الإنشائية والوصف الرياضي للتفاعلات الكيميائية.
ففي في الرياضيات, يطلق اسم المعادلات التفاضلية على المعادلات التي تحوي مشتقات و تفاضلات لبعض الدوال الرياضية و تظهر فيها بشكل متغيرات المعادلة . و يكون الهدف من حل هذه المعادلات هو إيجاد هذه الدوال الرياضية التي تحقق مشتقات هذه المعادلات.